技術領域

本發明涉及牙科氧化鋯基陶瓷的表面粗化處理技術領域，特別是涉及一種牙科氧化鋯基陶瓷表面處理和提高其粘接性能的新方法。

背景技術

目前用于臨床的牙科陶瓷品種繁多，主要有氧化鋁基陶瓷、玻璃基陶瓷和氧化鋯基陶瓷，由于每種陶瓷的主要成份不同，其理化性能也各有差異。其中，氧化鋯因出色的機械性能，在眾多牙科全瓷材料中脫穎而出，大幅拓寬了全瓷修復體的適應癥。

然而，氧化鋯陶瓷的透光性差，為了改善其美學性能，臨床上通常將其作為基底冠，以再在其上制備長石質飾面瓷的方式來達到較好的美學效果。另外，與其他種類的全瓷材料類似，氧化鋯陶瓷使用時也首選樹脂類粘接劑作為粘固劑。但是，由于氧化鋯陶瓷的化學惰性大、硬度高，一方面，其與飾面瓷構成的雙層結構全瓷修復體的結合強度不高，雙層瓷修復體的飾面瓷在2-5年內的崩瓷率高達15%；另一方面，其與樹脂的粘接性能也是無效的。

牙科所用的氧化鋯陶瓷以氧化釔穩定四方相氧化鋯（Y-TZP）最為常用。Y-TZP與長石質飾面瓷或樹脂粘接的作用機理可以概括為粗化的陶瓷表面與長石質飾面瓷或樹脂之間形成的微機械嵌合力，以及Y-TZP經過表面處理后與長石質陶瓷中的成分間或是與樹脂基質中的不飽和C=C鍵之間形成的化學鍵作用，而表面粗化能夠增加陶瓷表面的潤濕性和擴大粘接面積，是牙科氧化鋯基全瓷材料與其它物質產生充分化學結合的前提，其所提供的微機械嵌合力也對粘接耐久性的提高有著重要意義。

目前對Y-TZP進行表面粗化處理的方法主要有氧化鋁噴砂、激光蝕刻、燒結玻璃微珠、HF酸蝕和硅烷化等。與玻璃基陶瓷相比，Y-TZP硬度高，噴砂所形成的粗化形態并不十分理想，同時噴砂過程可能引起陶瓷內部微裂形成，產生的應力也將加劇Y-TZP的低溫衰減效應，影響遠期的機械強度；激光蝕刻和燒結玻璃微珠又會使陶瓷局部或整體經受高溫，同樣會加劇Y-TZP的低溫衰減效應；HF酸可選擇性地腐蝕牙科玻璃基陶瓷表面不規則排列的高能原子，生成可溶物脫離陶瓷表面，遺留存在大量孔隙的三維表面空間，提供與樹脂形成微機械嵌合固位的條件，而氧化鋯作為一種兩性氧化物，常溫下化學惰性很高，不溶于水、酸、堿或其它有機溶劑。

現有技術公開了采用先噴砂再用熱酸混合溶液刻蝕的方法，提高了牙科Y-TZP的表面粗糙度，進而改善了氧化鋯陶瓷與樹脂水門汀的粘結強度。該法雖然提高氧化鋯陶瓷與樹脂水門汀的粘結強度，但酸刻蝕前的噴砂仍會引起陶瓷內部微裂的形成，對Y-TZP遠期機械性能的負面影響不可避免。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種牙科氧化鋯基陶瓷表面處理和提高其粘接性能的新方法，該方法不采用噴砂處理，直接對牙科氧化鋯基陶瓷表面進行刻蝕，能夠避免噴砂對Y-TZP遠期機械性能的負面影響。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種牙科氧化鋯基陶瓷表面處理的新方法，所述表面處理的新方法采用酸混合溶液作為刻蝕劑，將牙科氧化鋯基陶瓷浸入加熱保溫的所述酸混合溶液20～30min，獲得表面粗化。

在本發明一個較佳實施例中，所述酸混合溶液為HF/HNO₃混合溶液和H₂SO₄/(NH₄)₂SO₄混合溶液中的至少一種。

在本發明一個較佳實施例中，所述酸混合溶液的溫度為100℃。

在本發明一個較佳實施例中，所述牙科氧化鋯基陶瓷浸入酸混合溶液的時間為30min。

在本發明一個較佳實施例中，所述酸混合溶液刻蝕牙科氧化鋯基陶瓷的化學反應方程式為：

ZrO₂+4HF=?ZrF₄?+?2H₂O；

ZrO₂+4HNO₃=?Zr?(NO₃)₄+2H₂O；

ZrO₂+2H₂SO₄=?Zr(SO₄)₂?+2H₂O。

在本發明一個較佳實施例中，所述表面粗化的牙科氧化鋯基陶瓷表面形成了亞微米級三維粗化空間結構。

在本發明一個較佳實施例中，所述表面粗化的牙科氧化鋯基陶瓷的亞微米表面粗糙度為945.43～974.40nm。